Система структурного восстановления и геометрической обработки космических изображений от видеодатчиков сканового принципа действия

• Автор: Пресняков, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Анализ проблемы геометрической обработки скановых изображений.

1.1. Геометрические модели формирования и коррекции сканерных изображений

1.2. Анализ технологий геометрической обработки скановых изображений

1.3. Направления исследований

Основные результаты

2. Математические модели формировании и структурного восстановления скановых изображений

2.1. Модель формирования структурно восстановленного изображения

2.2. Характерные структурные искажения изображений от датчиков сканового принципа действия

2.3. Математическая модель структурного восстановления скановых изображений

2.4. Аппроксимация функций структурного восстановления.
2.5. Структурное восстановление скановых изображений с учетом рельефа местности
Основные результаты
3. Алгоритмы и технологии уточнения параметров структурного восстановления скановых изображений на основе их корреляционного анализа.
3.1. Анализ методов идентификации изображений земной поверхности
3.2. Аналитикорегрессионная технология оценки параметров структурного восстановления
3.3. Уточнение установочных параметров оптоэлектронных преобразователей в датчиках сканового типа
3.4. Полиномиальная модель остаточных геометрических искажений.
3.5. Кусочнополиномиальные модели
остаточных геометрических искажений.
3.6. Структурное восстановление изображений, содержащих межстрочные смещения
Основные результаты
4. Реализация системы и технологий структурного восстановления
и геометрической обработки скановых изображений
4.1. Выделение связных контуров на плохо идентифицируемых областях скановых изображений
4.2. Алгоритмы кусочнобилинейной и кусочнолинейной геометрической обработки скановых изображений
4.3. Организация вычислительного процесса кусочнолинейной геометрической обработки скановых изображений
4.4. Принципы построения системы структурного восстановления
и геометрической обработки скановых изображений
Основные результаты.
Заключение.
Список литерату


Эти системы использованы для обработки данных от космических аппаратов «Ар-кон», «Тегга», «Монитор-Э» и «Ресурс-ДК» [,-]. Достоверность полученных результатов подтверждена математическим и имитационным моделированием, сопоставлением альтернативных подходов, данными приемо-сдаточных испытаний и эксплуатацией систем Р1апе1аМе1ео, ОпЬоБсап, ЫогтБсап, ОгШоНогтБсап при обработке информации от датчиков сканового принципа действия, установленных на отечественных и зарубежных системах ДЗЗ. Реализация и внедрение. Диссертационная работа выполнена в Рязанском государственном радиотехническом университете в рамках гранта Российского Фонда фундаментальных исследований (проект № 4), НИР № 2-ОЗГ, НИР № -Г, ОКР 4-, ОКР № - [, ]. Результаты диссертационной работы в виде математического и программного обеспечения внедрены в ФГУП «НИИ точных приборов» и Научно-исследовательском Центре космической гидрометеорологии «Планета», что подтверждается актами. Апробация работы. Космонавтика. Радиоэлектроника. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва-). Публикации. По теме диссертации опубликованы работ: 4 статьи, тезисов докладов на международных и всероссийских конференциях, разделы в двух отчетах по ПИР, прошедших госрегистрацию. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложения. Основной текст работы содержит 6 стр. Список литературы на стр. В приложении на 2 стр. Геометрическое преобразование изображений, получаемых с помощью различных систем дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), является одной из самых массовых и трудоемких операций при обработке аэрокосмических снимков. Конечная цель этой операции состоит в том, чтобы получить такое изображение земной поверхности, которое бы с максимально возможной точностью позволяло определять геометрические характеристики объектов наблюдаемой сцены: координаты, длины, углы, площади и др. Таким требованиям удовлетворяют топографические карты. Поэтому задача геометрической обработки состоит в формировании изображения, которое по своей геометрии соответствует топографической карте соответствующего масштаба. М, п = ,Ы, где (<т,п) - соответственно номера столбцов и строк таблицы. Отдельный элемент этого изображения с координатами (т,п) будем далее обозначать как Ьтп. Хг = рх(т>п)> Уг =Ру(т,п), гг = Р2(т,п), (1. Хг,Уг,2г) одноименной точки на земной поверхности (рис. Рис. Геометрическая структура изображения В(т,п) зависит от многих детерминированных и случайных факторов, которые определяют конкретный вид функций Рх, 7^, Т^. Детерминированные факторы могут быть описаны аналитически, они, главным образом. Рх, /7К, ^. Действие случайных факторов можно учесть, лишь привлекая опорную координатную информацию, например, сопоставляя координаты одноименных точек на электронной карте К(х,у) и снимке В(т,п). Х, у = 1,К, которое в максимальной степени совпадало бы по геометрии с картой К(х,у), зарегистрированной в некоторой системе координат (х,у). Рх(т,п), у = Ру(т,п), т = ,М, л = 1, Л7, (1. В(т,п) указывает одноименную точку (д;,^) скорректированного изображения й(х,у). Х, у = ,У (1. Оух,у) ставит в соответствие одноименную точку (;т,п) исходного изображения В(т,п). Прямые функции Рх9 Ру и обратные функции //;2, /п полностью определяются процессом формирования изображения (1. Определение функций геометрического соответствия (1. Ътп (Х0,У0>) -положение спутника в геоцентрической системе координат. Время / определяется механизмом опроса фоточувствительных элементов датчика. Координаты (Х0,? Е0) спутника в момент времени t измеряются при помощи навигационных систем. Пересчет координат (Х0,? Хг,? Хг,Уг,7г)-^ (х,у) -формулами математической картографии. Координаты точки земной поверхности Щ1) = (Хг,Уг,1г)9 соответствующей точке (т,п) исходного изображения В(т9п), определяются из векторного уравнения (рис. К(1) = л(0 + К0, (1. Х0,? Хо) - радиус-вектор положения спутника, г(0 - вектор сканирующего луча датчика. Компоненты вектора Щ) = {Хг,?